HİDROLOJİ – Mehmetçik Bayazıt
ÖNSÖZ
İnsan yeryüzündeki yaşayışını sürdürmesi için gerekli olan su ile ilgili bilgileri yüzyıllar önce toplamaya başlamıştır. Fakat bu bilgilerin bir bilim haline gelmesi ve mühendislik çalışmalarında kullanılmaya başlanması oldukça yenidir, Yer küresi üzerinde suyun dağılışını, hareketini ve özelliklerini inceleyen Hidroloji bilimi insanın çevresi ile olan ilişkisi arttıkça daha büyük önem kazanmaya başlamıştır. İnsanın çevresini düzenleyip kontrol altına alma çabalarının bir parçası olan su kaynaklarının geliştirilmesi çalışmalarında hidrolojik veriler önemli bir yer tutmaktadır. Nüfusun ve endüstrinin hızla büyümesi sonunda su kaynaklarının kullanılışı arttıkça bu çalışmalar yoğunlaşmakta, bu da hidrolojik çalışmalara hız vermektedir.
Bu nedenle son yıllarda başka birçok alanlarda olduğu gibi inşaat mühendisliği eğitiminde de hidroloji derslerinin verilmeye başladığını görüyoruz. İ.T.Ü. İnşaat Fakültesinde de 1970-1971 ders yılından başlayarak Hidroloji ayrı bir ders olarak okutulmaktadır. Bu dersi alan öğrenciler için hazırlanan Hidroloji ders notları 1972 yılında teksirle çoğaltılmıştı. Bu notların yeniden gözden geçirilmesi ve bazı kısımlarının geliştirilmesi ile oluşan bu kitabın gerek öğrenciler gerekse pratikte çalışan mühendisler için yararlı olacağını ummaktayız.
Hızla gelişmekte olan bir bilim dalı olan Hidroloji için yeterli bir ders kitabı hazırlamanın güçlüğü bu konuya eğilmiş olan herkes tarafından bilinmektedir. Bir yandan ölçme, verileri işleme, sistem analizi ve istatistik metotlarının hidrolojiye uygulanmasındaki son gelişmeleri öğrenciye aktarmanın gerekliliği, öte yandan kitabın hacmini ve çerçevesini bir ders kitabının sınırları içinde tutmanın zorunluluğu en uygun çözüme varmayı güçleştirmektedir. Türkçede bu amaçla yazılmış bir kitap bulunmadığı gibi başka dillerdeki kitaplar da, yazarın kanısına göre, inşaat mühendisliği eğitiminde kullanılabilecek ideal bir ders kitabı niteliğini taşımamaktadır.
Bu nedenle bu kitaplardan birini dilimize çevirmek yerine eldeki malzemeyi uygun şekilde süzgeçten geçirerek en önemli olanlarını seçmeye ve bunları kolayca izlenebilecek şekilde anlatmaya gayret edilmiştir.
Bu kitabın hazırlanmasında esas kaynak olan Hidroloji ders notlarının yeniden gözden geçirilmesi sırasında özellikle hidrograflar ve istatistik metotlar ile ilgili bölümler genişletilmiştir. Kitapta hidrolojik olaylara deterministik ve probabilistik açılardan bakış yolları arasında bir denge kurmaya çalışılmıştır. Bu şekilde öğrenci ileride karşılaşacağı bir hidroloji problemine hangi yönlerden eğilebileceği ve bu farklı bakış açılarının fayda ve sakıncaları hakkında bir fikir edinebilecektir.
M. BAYAZIT
İstanbul, Ekim 1974
Hidroloji kitabının ilk baskısının yapıldığı 1974 yılından bu yana geçen sürede edinilen deneyimler kitabın yeni baskısında bazı düzenlemeler ve genişletmeler yapılmasını zorunlu kılmıştır.
Yeni baskıda hidrolojik olayların incelenmesinde sistem yaklaşımına daha büyük bir ağırlık vermeye çalışılmıştır. Bu son yıllarda sistem analizi yöntemlerinin hidrolojide kullanışındaki artışı yansıtmaktadır. Ayrıca kitabın bazı bölümleri gözden geçirilerek yeni gelişmeleri göz önüne alacak şekilde gerekli düzeltme ve eklemeler yapılmıştır.
Kitabın genişletilmiş baskısındaki en önemli yenilik her bölümün sonuna bölümde işlenen konularla ilgili çözülmüş örnek problemlerin eklenmiş olmasıdır. Bu örneklerin kitapta anlatılan yöntemlerin uygulanışına açıklık getireceğine inanılmaktadır.
M. BAYAZIT
İstanbul, Kasım 1995
YENİ BASKININ ÖNSÖZÜ
Kitabın yeni baskısı Birsen Yayınevi tarafından yapılmıştır. Kitabı bilgisayarda yazan Sevgi Öğün’e, baskıya hazırlayan Erhan Atalar’a, Birsen Yayınevi’nde Bahadır Algın’a ve yayınevi çalışanlarına teşekkür ederim.
M. BAYAZIT
İstanbul, Ekim 2003
İÇİNDEKİLER
GİRİŞ
Hidrolojinin Tanımı
Hidrolojinin İnşaat Mühendisliğindeki Yeri ve Önemi Hidrolojinin Metotları Hidrolojik Çevrim Hidrolojinin Temel Denklemleri Kütlenin Korunumu Enerjinin Korunumu Yerküresinin Su Dengesi Yerküresinin Isı Dengesi Örnek Problemler
YAĞIŞ
Yağışın Meydana Gelmesi
Yağış İçin Gerekli Şartlar Yapay Yağmur Yağışın Ölçülmesi
Yağmurun Ölçülmesi Karın Ölçülmesi Ölçüm Hataları Yağış Ölçekleri Ağı Yağış Kayıtlarının Analizi
Toplam Yağış Eğrisi ve Hiyetograf Kayıtların Homojen Hale Getirilmesi Eksik Verilerin Tamamlanması Kayıtların Uzatılması
Bölgesel Ortalama Yağış Yüksekliğinin Bulunması Yağışın Yerel Dağılımı Yağış Yüksekliği-Alan-Süre Analizi Olabilir Maksimum Yağış Yağışın Zaman İçinde Dağılımı Örnek Problemler
BUHARLAŞMA
Buharlaşmanın Mekanizması Su Yüzeyinden Buharlaşma Zemin ve Kar Yüzeyinden Buharlaşma Terleme ve Tutma
Evapotranspirasyon Kayıpları
Potansiyel ve Gerçek Evapotranspirasyon Potansiyel Evapotranspirasyonun Hesabı Gerçek Evapotranspirasyonun Hesabı Günlük Evapotranspirasyonun Hesabı Örnek Problemler
SIZMA
Sızma Kapasitesi Sızma Hızı Sızma indisleri Örnek Problemler
YERALTI SUYU
Yeraltındaki Suyun Bölgeleri Doymamış Bölge Doymuş Bölge
Yeraltı Suyunun Beslenmesi ve Kayıplar Yeraltı Suyu Akımı Doymamış Bölgede Akım Yeraltı Suyunun Kuyularla Çekilmesi Yeraltı Suyunun Güvenli Verisi Kuyuların Hidrolik Hesabı Hidrolik İletkenliğin Ölçülmesi Örnek Problemler
AKIM ÖLÇÜMLERİ VE VERİLERİN ANALİZİ
Seviye ve Su Yüzü Eğimi Ölçümleri Hız Ölçümleri Kesit Ölçümleri Debi Ölçümleri Anahtar Eğrisi Akış Kayıtlarının Analizi
Hidrometri İstasyonları Ağı Günlük Debilerin Hesabı Debi Gidiş Çizgisi
Ölçüm Yapılmayan Kesitlerdeki Akımların Tahmini Debi Süreklilik Çizgisi Toplam Debi Çizgisi Örnek Problemler
YÜZEYSEL AKIŞ
Akarsu Havzalarının Özellikleri Akışın Kısımlara Ayrılması Akış-Yağış Bağıntıları Rasyonel Metot SCS Yöntemi Kar Erimesinden Meydana Gelen Akış Türkiye’de Akışların Yerel Dağılımı Örnek Problemler
HİDROGRAF ANALİZİ
Hidrografın Elemanları Dolaysız Akışla Taban Akışının Ayrılması Akarsu Havzasının Sistem Olarak İncelenmesi Parametrik Havza Modelleri Birim Hidrograf Teorisi
Birim Hidrografın Tanımı Birim Hidrografın Elde Edilmesi Birim Hidrograf ile Yağıştan Akışa Geçilmesi Sentetik Birim Hidrograflar Enstantane Birim Hidrograf Birim Hidrografın Kullanılması Hidrografın Akarsu Boyunca Ötelenmesi Hidrografın Haznede Ötelenmesi Örnek Problemler
OLASILIK TEORİSİ VE İSTATİSTİĞİN HİDROLOJİDE UYGULAMALARI
Tanımlar Olasılık
Frekans Dağılımı Olasılık Dağılımı Dağılımların Parametreleri Olasılık Dağılım Fonksiyonları Taşkın Frekans Analizi Korelasyon ve Regresyon Analizi Hidrolojik Süreçler Örnek Problemler